SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING. Nedanstående är en annons från Abetong

Transkript

1 SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING 510 Nedanstående är en annons från Abetong

2

3 nr 5 B 2010 husbyggaren 1

4 2 husbyggaren nr 5 B 2010

5 nr 5 B 2010 husbyggaren 3

6 4 husbyggaren nr 5 B 2010

7 nr Årgång 52 SBR SVENSKA BYGGINGENJÖRERS RIKSFÖRBUND B BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING ISSN Organ för SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund Ansvarig utgivare Lars Hedåker Redaktör Margot Granvik, Granvik Produktion Lövholmsgränd 12, Stockholm Tfn Fax e-brev: redaktionen@husbyggaren.se Annonsavdelning Björn Mårtenson Lena Rösund Tfn Fax e-brev: husbyggaren@mediarum.se Djursholmsvägen Täby Prenumerationsärenden Tfn: e-brev: pren@fc.bygging.se Prenumerationspriser Prenumeration, kronor per år 395: Lösnummer, plus porto 70: Samtliga priser exkl moms. Plusgiro: Bankgiro: Utgivningsplan 2010 Nr 1 v 5 Nr 5 v 37 Nr 2 v 11 Nr 6 v 43 Nr 3 v 17 Nr 7 v 49 Nr 4 v 22 Tryckeri Prinfo Ystads Centraltryckeri Box 82, Ystad Tfn Fax e-brev: cty@cty.se Husbyggaren är medlem i Sveriges Tidskrifter Upplagan är ex. Kontrollerad av Husbyggaren uttrycker SBRsofficiella uppfattning endast då det särskilt anges. Redaktionen ansvarar inte för material som inte beställts. Sidan 63 Den lösa leran i Göteborg är som vanligt en utmaning, denna gång när grunden ska läggas för Partihallsbron. Husbyggaren berättar också om kajer längs Göta Kanal som har stärkts genom injektering, samt om en renässans för den gamla tekniken med yt-stabilisering. En lyckad renovering visar att energideklarationer lämnar mycket kvar att önska. Det har även blivit dags för vår andra händelsekedja, som denna gång tar upp kugghjulet, hur man vinklar om krafter och mycket mer. Detalj ur illustration: Jessica Palmgren Innehåll 6 Utmaning påla för lång bro som vilar på lös lera 10 Stenkistor i Göta Kanal stärks genom injektion 14 Bioanalys av förorenad jord kan visa på hälsorisker 18 Yt-stabilisering minskar behov av krossmaterial 22 Bergets förmåga leda värme styr energiuttaget 26 Äldre hus blir energisnålare med välkända åtgärder 32 Vasstak med rätt lutning kan hålla i 60 år 34 Juridik: Konkurrenspräglad dialog vid offentlig upphandling 36 IT: Smarta nät handlar om mer än att trycka på en knapp 38 Form & Teknik: Väljer vi byggplatser som parerar klimateffekter? 42 Debatt: Mer forskning behövs när storstäder ska växa neråt 44 Debatt: Offentliga beställare måste börja väga in kompetens 45 Noterat 49 Marknadsnytt 59 Nytt från SBR 63 Händelsekedja med kugghjul och gravitation Bilaga medföljer I nästa nummer: Fastighetsförvaltning & Energi och miljö Tidningen utkommer i vecka 43 nr 5 B 2010 husbyggaren 5

8 GEOTEKNIK & GRUNDLÄGGNING Partihallsbron i Göteborg vilar på lös lera. En utmaning var att klara pålningen utan att skada en intilliggande järnvägsbro. Pålningen skedde i etapper. Utmaning påla för lång bro som vilar på lös lera Av torbjörn edstam, tekn dr, Skanska Sverige AB och anders hansson, civ ing, Skanska Sverige AB Partihallsförbindelsen ska vara klar hösten 2011 och är då den första färdiga delen av den planerade Marieholmsförbindelsen, som skapar en ny koppling mellan vägarna E20, E45 och E6 i Göteborg. Den drygt en km långa Partihallsbron, som är en viktig del av Partihallsförbindelsen, byggs som en fyrfältig bro och sträcker sig från E20 vid Ånäsmotet (i öster) till en ny trafikplats i anslutning till E45 på Marieholm (i väster), se figur 1. Den framtida Marieholmstunneln under Göta älv kommer att koppla ihop E45 och E6. Grundförhållandena är så som de ofta är i Göteborg, det vill säga stora delar av bron ska grundläggas inom områden där undergrunden utgörs av lös lera till cirka m djup. Vidare pågår omfattande marksättningar, som mest cirka 13 mm per år, inom stora delar av området. Bron passerar dessutom i nära anslutning till den befintliga järnvägsbron Skäran, se figur 1. FÖRFATTAREN Torbjörn Edstam, civ ing V och tekn dr geoteknik CTH, är geoteknisk specialist på Skanska Sverige AB, teknik och projekteringsledning. Han har tidigare arbetat med geoteknikrelaterade frågor ur konsult-, forsknings- och myndighetsperspektiv. FÖRFATTAREN Figur 1. Vyn åt nordost (överst) respektive åt väster (vänster) visar läget för den blivande Partihallsbron. I den nedre bilden framgår även hur den befintliga järnvägsbron Skäran ligger i relation till Partihallsbron. Illustration: Trafikverket Anders Hansson, civ ing V CTH, arbetar som geoteknisk specialist på Skanska Sverige AB, teknik och projekteringsledning. Han har tidigare arbetat med geoteknikrelaterade frågeställningar ur ett konsultperspektiv pålar slås ned i leran Bron grundläggs på ett stort antal stöd och inom projektet slås cirka pålar ned i leran, varav merparten utgörs av cirka m långa kohesionspålar. I byggskedet har bland annat omgivningspåverkan, i form av massundanträngning vid pålslagning, varit en viktig frågeställning. Omfattade erfarenheter har erhållits, dels i produktionen och dels inom ramen för ett FoU-projekt som utförs i nära samarbete med den ordinarie produktionen. Brostöden sätter sig På 120 år sikt, vilket motsvarar brons tekniska livslängd, kommer brostöden att sätta sig, dels på grund av brons tyngd och 6 husbyggaren nr 5 B 2010

9 Figur 2. Vy åt nordost över fältmätningar vid pålslagning för ett av Partihallsbrons blivande brostöd. Cirkelsymboler visar lägena för markpeglar. Kvadratsymboler visar lägen där markpeglar, inklinometrar och bälgslangar installerats. Foto: Skanska Figur 3. Jämförelse mellan beräknade och uppmätta hävningar och sidorörelser i markytan längs norra och södra mätlinjerna (överst) respektive västra mätlinjen (nederst). Diagram: Skanska dels på grund av de pågående marksättningarna. Detta ställer stora krav på de beräkningsmodeller som används för den konstruktiva utformningen av såväl pålar som brokonstruktionen som sådan. Å enda sidan är kohesionspålar med så stor lutning som möjligt önskvärt för begränsning av sättningarna i brostöden. Å andra sidan leder de pågående marksättningarna till att leran hänger sig på pålarna, vilket ger upphov till stora och oönskade böjande moment i pålarna om de lutar för mycket. Således är det slutliga valet av pålarnas lutning en kompromiss. Skanskas brokonstruktörer har därför lagt ned ett mycket omfattande arbete för att finna den kompromiss som är mest ekonomisk med hänsyn till de platsspecifika förutsättningarna. FoU-projekt mätte markrörelser Som en del i entreprenaden ingår FoUprojektet Massundanträngning vid pålslagning. Syftet är att studera hur omgivningen påverkas när massor trängs undan vid pålslagning. Inom ramen för FoU-projektet genomfördes omfattande fältmätningar av hur markrörelserna växer till i takt med pålslagningen i läget för ett av de blivande brostöden, se figur 2. Instrumenteringen utgjordes av såväl markpeglar som bälgslangar och inklinometrar. Bälgslangarna och inklinometrarna mätte markrörelser ned till cirka 45 m djup. Räknade på tre olika sätt Tre olika beräkningsmetoder, som kräver olika stora arbetsinsatser, har nyttjats i syfte att prognostisera markrörelserna till följd av pålslagningen. Innan genomförandet av fältförsöken prognostiserades de förväntade markrörelserna enligt svensk praxis, det vill säga Hellman/Rehman-metoden, (se till exempel Olsson & Holm, 1993) samt en i Sverige tidigare okänd metod, The shallow strain path method (SSPM), som utvecklats i Spanien (se Sagaseta, 1987). I ett senare skede nyttjades även finita element metoden (FEM) för simulering av fältmätningarna. Några exempel på uppmätta och beräknade markrörelser redovisas i figur 3. Som framgår resulterar Sagaseta-metoden och FEM i markrörelser som stämmer väl med de uppmätta rörelserna. Svensk praxis resulterar i markrörelser som är av samma storleksordning som de uppmätta rörelserna, men överensstämmelsen är inte lika bra som hos de övriga metoderna. Utöver simulering av den situation som rådde vid fältmätningarna har några hypotetiska situationer analyserats med hjälp av FEM. I den studien analyserades effekten av närliggande ytlaster samt ytoch pålgrundlagda betongfundament, (se Edstam & Kullingsjö, 2010). Slog pålar intill järnvägsbro En av projektets geotekniska utmaningar är slagning av pålar för grundläggning av Partihallsbron i närheten av den befintliga Skäranbron. Det kortaste fria avståndet mellan nya och befintliga brostöd är cirka tio meter, se figur 1 och figur 4. Den befintliga järnvägsbron byggdes på 1980-talet och är grundlagd på såväl kohesionspålar som spetsburna pålar. En eventuell uppkomst av horisontella differensförskjutningar mellan stöden ger upphov till tvångskrafter i överbyggnaden vilket innebär att brons lager kan skadas. För att förhindra detta har lagren låsts med en speciell anordning. Den största tillåtna relativa förskjutningen mellan två intilliggande brostöd begränsades dock till 10 mm, med hänsyn till låsanordningens konstruktiva utformning. Pålade i etapper Inledande prognoser av förväntad storlek på de pålslagningsinducerade rörelserna av Skäranbron, visade att arbetet krävde noggrann styrning och kontroll för att inte förskjuta bron mer än tillåtet. Därför delades pålningsarbetet upp i ett flertal etapper, se figur 4, med mellan- Fortsättning s. 8 P nr 5 B 2010 husbyggaren 7

10 Figur 4. Planritningen visar Skäransbrons brostöd (röda) och Partihallsbrons blivande brostöd (gröna). Siffrorna anger i vilken ordning pålningsarbetena utfördes. Skiss: Skanska borrades också med så kallad Augerskruv ner till största möjliga djup, i detta fall cirka m. Under arbetets gång utfördes rörelsemätningar av Skäranbrons stöd, vilka kontrollerades mot upprättade prognoser som successivt uppdaterades och användes för styrning av pålningsarbetet och eventuella förändringar av den ursprungliga arbetsordningen. Pålningsarbetet kunde dock utföras i stort sett enligt upprättad plan. Totalt uppmätt horisontell förskjutning efter avslutad pålning uppgick till som mest cirka 40 mm, medan den största differensförskjutningen mellan två stöd uppgick till cirka 6 mm, se figur 5. D Fotnot: FoU-projektet Massundanträngning vid pålslagning drivs i samarbete mellan Skanska Sverige AB och Trafikverket, med finansiellt stöd från SBUF, Skanska Sverige AB, Trafikverket, Pålkommissionen, Svenska geotekniska föreningen, Ruukki och Kompetenscentrum Infra på Chalmers. FoU-projektet kommer att slutrapporteras i en SBUF-rapport som beräknas vara klar till årsskiftet 2010/2011. P Figur 5. Uppmätt och prognostiserad horisontell förskjutning efter avslutad pålning. Heldragen linje visar absolut förskjutning och streckad linje relativ förskjutning. Diagram: Skanska liggande förflyttning mellan etapperna, för att ge bron en jämn förskjutning utefter dess längd. För att minimera förskjutningarna för- Referenser: Edstam, T. Kullingsjö, A. (2010). Ground displacements due to pile driving in Gothenburg clay. Proc. 7th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering, Trondheim, Norway. Olsson, C., Holm, G. (1993). Pålgrundläggning. Statens geotekniska institut, Linköping. Sagaseta, C. (1987). Analysis of undrained soil deformation due to ground loss. Geotechnique, Vol. 37, No. 3, pp husbyggaren nr 5 B 2010

11 nr 5 B 2010 husbyggaren 9

12 GEOTEKNIK & GRUNDLÄGGNING För 200 år sedan byggdes Göta Kanal, som är Sveriges största byggprojekt genom tiderna. Nu har kajerna stabiliserats, bland annat med nya så kallade frontväggar och injektering i stenkistorna. Stenkistor i Göta Kanal stärks genom injektion Av leif nyquist, vd, Triodev entreprenad AB och mats bränström, teknisk chef, Triodev entreprenad AB När vi arbetat med kajstabilisering vid Söderköpings kaj och Bergs slussar känns det lite som om vi beskyddar och bevarar historisk mark. Det har nu gått 200 år sedan det första spadtaget togs. Göta Kanal är ju Sveriges största byggnadsprojekt och är hela 190 km lång med 58 slussar. Baltzar von Platen drev igenom projektet som startades år Till sin hjälp hade han soldater. Behöver ses över Efter alla år behöver nu kajer längs Göta Kanal restaureras och stabiliseras. År 2010 i samband med stabiliseringen fick vi en för regionen extraordinär parameter att lägga till protokollet, och det var all snö och kyla, men trots detta har projektet gått att genomföra med ett bra resultat. När det gäller Söderköpings kaj så är den konstruerad som en stenkista. Översidan är en gång åtgärdad genom att man Formbyggnad, plankvägg. Foto: Triodev göt på en betong för att fördela laster och åstadkomma en slät översida. Detta har troligtvis påverkat sättningen. Trämaterialet i stenkistan ruttnar bort och stenfyllningen riskerar att rasa ut med effekter både för hamnen och på ytan ovanför. En omläggning av stenkistan och alternativa metoder som spontning skulle innebära stora effekter för användningen av kajen och omkringliggande fastigheter. Spontning innebär med stor sannolikhet vibrationer och rörelser i mark och i byggnaderna, vilket innebär avsevärda olägenheter, inte minst för boende. Dessutom finns stor risk för skador i kringliggande fastigheter, i form av sprickor och sättningar. Skadorna skulle medföra en avsevärd kostnad. Formbyggnad med funktion Eftersom trämaterialet på framsidan var så dåligt i Söderköpings kaj blev den första åtgärden att skapa en så kallad frontvägg. Den blir ett horisontellt stöd och samtidigt gjutform för den senare åtgärden. Väggen består av A-klassat impregnerat trä 45x145 för montage i vatten och fäst med gängstänger, (M12) av syrafast stål, in i stenkistan i två nivåer. Infästningen gjordes i horisontella träbalkar som i sin tur håller den stående frontväggen. Nedre infästningen borrades in cirka 1,5 till 2 meter. Övre infästningen borrades in 75 cm i betongen och fästes där med kemankare. Göt bakom vägg Bakom frontväggen gjordes en gjutning med ett hydrofobt betongmaterial, som inte blandar sig med vatten vid applicering och inte heller släpper in vatten efter att det härdat på plats. Den första gjutningen gjordes med en densitet av 600 kg/m³ för att täta utrymmet i direkt anslutning till frontväggen. FÖRFATTAREN Leif Nyquist är vd på Triodev entreprenör. Han är marknadsekonom och har arbetat inom flera branscher med marknadsföring och försäljning. FÖRFATTAREN Mats Bränström är teknisk chef på Triodev entreprenör. Han är civilingenjör från KTH, väg och vatten, bärande konstruktioner, och verksam som konsult och konstruktör. Han har varit med och utvecklat ett lättbetongsystem. Vi avslutade fyllningen i den övre delen av plankväggen med en starkare betong, med en densitet på 800 kg/m³, för att stå emot kraftiga stötar av båtar. Ytterligare åtgärder gjordes också för att förstärka mot andra eventuella skador på formen. Fransk skruv, 35 cm lång, borrades in i den övre horisontella plankan, med c-avstånd på 50 cm, detta för att förstärka konstruktionen för eventuella båtpåkörningar. Hela åtgärden skapade en Fortsättning s. 12 P 10 husbyggaren nr 5 B 2010

13 nr 5 B 2010 husbyggaren 11

14 P Borrning av injekteringshål för betongmassan. Foto: Triodev Byggande av förlorad form, 125 meter vägg. Foto: Triodev tät skärm mot stenkistan för nästa del av åtgärden. Stenkistan injekteras Stenkistan injekterades sedan uppifrån genom rör som borrats ner (850 mm och 350 cm djupt) genom det övre lagret av asfalt/fyllnadsmassor/betong, till nedre delen av stenkistan. Foderrörsborrningen består i att rör med diameter 54 mm borras ner i borrhålen, i detta fall till överkant på stenkistan 1,5 meter. På det sättet nådde vi ner i stenkistan för att stabilisera. Betongen fixerade stenarnas läge och samtidigt kapslar betongen in det kvarvarande virket i ett material med förhållandevis högt ph så att de pågående nedbrytningsprocesserna avstannar. Injekteringen fortgick tills att vi såg att vi fick kommunikation i intilliggande hål eller tills vi uppnådde ett maxtryck. Tekniken att fylla Vi började med att fylla utrymmet mellan frontväggen och stenkistan. Fyllningen utfördes genom att en slang fördes ner i utrymmet mellan frontväggen och stenkistan. Efter detta pumpades massan med lågt pumptryck (cirka 1 3 bar) för att massan av sig själv successivt skulle fylla utrymmet. Mängden massa var beräkningsbart i frontväggen men svårare att bedöma i stenkistan. Därefter övergick vi till att injektera stenkistan via de förborrade hålen. Då konstaterades, genom borrningen och mängd massa, att det varierade en hel del när det gäller hålrummen längs kajen. Injekteringen fortsatte tills ett mottryck uppnåddes och, i förekommande fall, kommunikation med intilliggande borrhål. I det här fallet användes en blandare med en kapacitet på 4 m³ per timme och en pump, samt meter slang. Massan tätar inifrån Fyllningen började från norr med en hastighet av m³ per dag. En del av fyllningen gick in i stenkistan vilket ger dubbel effekt av åtgärden. Massan tätar utifrån och dessutom från insidan vid injekteringen av borrhålen. Materialet adderar till varandra även om det skett en viss härdning av den första åtgärden. Antalet kubikmeter betong per borrhål varierade på grund av storleken på hålutrymmet i stenkistan per meter. Möjligheten att kontrollera att utrymmet i stenkistan verkligen fylldes var dels den på förhand beräkningsbara mängden massa, dels att registrera mottryck, samt kommunikation mellan injekteringshålen. Det medförde att vi med stor säkerhet kunde avgöra om utrymmet var fyllt eller inte. I de allra flesta fall stämde mängden kubikmeter betong med den beräknade massan för respektive rör. I några fall reducerades mängden av minskat hålrum i stenkistan. Vid varje fyllning av respektive injekteringsrör och fyllning av frontsida kontrollerades volymen. Löpande kontroller gjordes också via maskinens data där man kan följa antal producerade batcher per rör. En batch motsvarar 1 m³. Tanken med denna lösning var att använda en betongmassa som inte tynger ner konstruktionen, men samtidigt går in i håligheter och stabiliserar stenkistan. Vi valde att använda en massa med en densitet på cirka 650 kg/m³ inuti stenkistan Injektering bakom plankvägg. Foto: Triodev Borrning av injekteringshål för betongmassan. Foto: Triodev för att ge en tillräcklig hållfasthet på betongen som stabiliserar stenarna i sitt läge, samtidigt som den går att pumpa in med låga tryck och mycket god inträngning. Bärigheten för konstruktionen för de belastningar som kommer uppifrån är fortfarande helt beroende av stenarna i kistan, men de stabiliseras i horisontalled av betongen. Skyddar mot syre Inträngningen i konstruktionen har fungerat bra trots att vi använt låga tryck hela tiden, vi har konstaterat kommunikation mellan hålen och god spridning. Området har fyllts ut på ett bra sätt och det kvarvarande trämaterialet har blivit inkapslat och kommer att behålla sin tidigare funktion men nu skyddat från påverkan av syret. I väggen användes en något högre densitet för att motsvara den eventuella påverkan som kan komma ifråga, denna betong samverkar med träväggen på utsidan och de gängstänger och fransk skruv som fästes där. Åtgärden säkerställer att sättningar på ovansidan och risken för ras i framkant minimeras. Mängden massa var svårberäknad i ett fall som detta, på grund av att vi inte visste hur stenkistan verkligen ser ut på insidan. De mängder vi kan konstatera ligger inom vår ursprungliga beräkning och de verifierar också att tillräcklig mängd massa har gått in i konstruktionen så att den blir stabil och säker i framtiden. D 12 husbyggaren nr 5 B 2010

15 nr 5 B 2010 husbyggaren 13

16 GEOTEKNIK Det finns ännu ingen säker metod för att bedöma om sanerad jord kan skada människor. En bioanalytisk metod kan dock ge en bättre bedömning av om förorenad mark riskerar människors hälsa än de kemiska analysmetoder som används idag. Bioanalys av förorenad jord kan visa på hälsorisker Av maria larsson, doktorand, Örebro universitet Förorenad mark är ett stort samhällsproblem. I Sverige finns i dag enligt Naturvårdsverket drygt potentiellt förorenade områden. Ett flertal av dessa områden är i stort behov av åtgärder för att inte utgöra en risk för omgivande miljö och människors hälsa. Ofta innehåller marken en komplex blandning av kemikalier vilket komplicerar riskbedömningen och efterbehandlingen av områdena. I dag finns ingen tillräcklig metod för att säkerställa att den färdigsanerade jorden inte kan ha en skadlig effekt på människor och miljö. Polycykliska aromatiska kolväten (PAH:er) är en stor grupp av ämnen som är relativt vanliga i förorenade områden, särskilt på gamla gasverktomter, bensinstationer och tidigare impregneringsanläggningar. På grund av deras toxicitet så är efterbehandling av PAH-förorenade områden av hög prioritet. Exponering kan ha mutagena och cancerogena effekter hos människor och djur. Ofullständig förbränning PAH:er består av två eller flera sammanfogade aromatiska ringar. De bildas som oönskade biprodukter vid ofullständig förbränning av organiskt material. Exempel på antropogena (icke naturligt förekommande) källor är bilavgaser, slitage av bildäck och vägmaterial, vedeldning, kreosotimpregnerat virke, gummitillverkning och bensinstationer. För att minska risken med förorenad jord, både före och efter sanering, är det viktigt att åstadkomma en heltäckande riskbedömning och säker riskklassning av jordmassorna. Naturvårdsverket har tagit fram 52 stycken generella riktvärden för förorenad mark. I Sverige genomförs marksanering vanligtvis genom vägledning av dessa riktvärden. I de fall föroreningarna understiger riktvärdena anses jorden vara okej för slutanvändning beroende på markanvändningstyp. De flesta förorenade jordmassor saneras ned till mindre känslig markanvändning (MKM) och kan därmed användas som fyllnadsmassor i deponier och vägbyggen. Små barn tillhör de mest utsatta grupperna då de ofta vistas nära marken och smakar på sin omgivning. Foto: Johan Bülow FÖRFATTAREN Maria Larsson är doktorand i kemi vid forskningscentrum Människa Teknik Miljö vid Örebro universitet. Hon studerar föroreningars tillgänglighet och toxicitet i jord. Ger inte hela bilden De generella riktvärdena är användbara och mycket viktiga för att garantera en säker marksaneringsverksamhet, men de ger sällan hela bilden. Riskbedömning av PAH-förorenad mark baseras på kemisk analys av 16 standard PAH:er (PAH 16 ), trots att det ofta förekommer 100-tals PAH:er och PAHmetaboliter i jordarna. Detta betyder: a) att endast en bråkdel av alla föroreningar i marken är känd, b) att gränsvärden saknas för många kemikalier, och c) att det är omöjligt att ta hänsyn till eventuella samverkanseffekter, ökad/ minskad giftighet i jorden. Dagens analysmetodik bygger dessutom på kemisk analys av den totala halten av specifika ämnen som finns i jorden. Ämnenas biotillgänglighet Viktigt att ta hänsyn till när det handlar om förorenade jordar är ämnenas biotillgänglighet. Biotillgängligheten av ett ämne avser den fraktion av ämnets totala halt som kan tas upp av levande organismer. Människor och djur kan ta upp PAH:er som finns i jorden via munnen (vatten, föda, jord) och huden, samt genom inandning (damm, ånga). Små barn tillhör de mest utsatta grupperna då de ofta vistas nära marken och smakar på sin omgivning. Flertalet levande organismer kan omvandla PAH:er och nedbrytningsprodukterna (metaboliterna) som bildas är ibland giftigare än ursprungsämnena. Biotillgängligheten av PAH:er i marken minskar med tiden på grund av att ämnena långsamt diffunderar in djupare i det organiska materialet. Totalhalten av PAH:er i mark som förorenats för länge sedan kan därför fortfarande vara hög, men risken den utgör för människor och Fortsättning s. 16 P 14 husbyggaren nr 5 B 2010

17 nr 5 B 2010 husbyggaren 15

18 Skillnad mellan kemisk analys och mekanismspecifik bioanalys av jordprover. Kemisk analys ger information om halten hos utvalda ämnen, övriga gifter i provet vet man inget om. Bioanalys mäter den totala mekanismspecifika effekten av alla ämnen i provet som verkar via den studerade mekanismen, men ämnenas identitet är okänd. Skiss: MTM Cellerna exponeras för jordextrakt. Foto: Anna Rotander P djur kan vara mindre eftersom ämnenas mobilitet och biotillgänglighet minskat. Aktiverar dioxinreceptor Vid forskningscentrum Människa Teknik Miljö (MTM) har vi under ett antal år studerat toxiciteten i förorenad jord med bioanalytisk metodik. Fördelen med bioanalyser är att de ger den sammanlagda biologiska effekten av alla ämnen som finns i ett prov, något som det saknas kunskap om i dag. Detta är en principiell skillnad mot traditionell kemisk analys där specifika ämnen kan analyseras men urvalet av ämnen måste bestämmas i förväg. Bioanalysen (H4IIE-luc) som vi använder är en mekanismspecifik cellbaserad bioanalys som detekterar alla ämnen som binder till och aktiverar Ah-receptorn, också kallad dioxinreceptorn. Dioxinreceptorn aktiveras av en lång rad miljögifter som PCB, dioxiner och PAH:er som är vanligt förekommande i förorenad mark. Analyserade jordprover I ett projekt finansierat av Naturvårdsverkets kunskapsprogram Hållbar sanering var ett av syftena att studera om PAH-förorenade färdigsanerade jordar verkligen minskade i giftighet i proportion till minskningen av PAH:er. Prover insamlades från ett tiotal sanerade PAH-förorenade jordar. Kriterierna för de insamlade proverna var att jordarna skulle ha varit förorenade med PAH:er och sanerade ned till MKM med avseende på PAH:er. Tillgången på sanerade PAH-jordar var låg då de flesta PAH-förorenade jordar deponeras idag utan att ha undergått någon form av behandling. Alla jordprover analyserades med både traditionell kemisk analys (GC-MS) av PAH 16 och bioanalys (H4IIE-luc). På så sätt ville vi undersöka ifall dagens riktvärden för PAH:er i sanerade PAH-förorenade jordmassor är rimliga som grund för respektive markanvändningstyp eller om man med dagens analysmetodik riskerar att missa andra PAH:er och liknande ämnen med skadlig effekt. Resultaten visade att alla jordar efter avslutad sanering uppvisade en stor andel biologisk effekt som inte var PAH 16. Andelen skilde sig åt mycket mellan jordarna, men i alla prov syntes detta mönster tydligt. Det betyder att det fanns många fler potentiellt giftiga ämnen i jordarna än de 16 PAH:er som den kemiska analysen inriktar sig på och att jordarna trots sanering fortfarande innehöll en stor andel ämnen som aktiverade dioxinreceptorn. I tidigare studier i vår grupp har vi kunnat visa att jordar förorenade med PAH:er utgör en ytterst komplex matris med hundratals toppar som kan detekteras vid tvådimensionell GC-MS. Det är troligen likadant i dessa jordar, vilket också våra resultat tyder på. Våra resultat visar på svagheten med kemisk analys av ett mindre antal ämnen som underlag för klassning av sanerade massor. Att inkludera bioanalytisk metodik vid riskbedömningar av förorenad mark skulle kunna minska riskerna dessa jordar kan utgöra för människor och miljö, samt medföra att man med större säkerhet och i större utsträckning ska kunna återanvända sanerade jordmassor. Daggmask tar upp förorening Ett annat syfte i projektet var att utveckla en enkel kemisk metod för biotillgänglighet. En metod för att uppskatta biotillgänglighet är att mäta upptag av en förorening i daggmask. Mask är lämplig som referensorganism på grund av att den lever i jorden, bearbetar jorden och spelar en stor roll för transporten av föroreningar från jorden till organismer högre upp i näringskedjan. Användning av mask i detta syfte kan dock vara ganska besvärligt och tidskrävande och de tål inte exponering av vissa ämnen eller vissa koncentrationer. Studien utfördes på en biologiskt renad jord där upptaget av PAH:er i mask, Eisenia fetida, studerades. Ett flertal extraktioner med olika lösningsmedel (n-hexan, butanol och metanol) genomfördes på samma jord. En mild skakmetod med metanol stämde bäst överens med PAHmönstret i masken. Skakmetoden ger inget kvantifierbart mått på den biotillgängliga fraktionen då det inte direkt går att jämföra halten som en mask tar upp med den som metanolen extraherar ut. Man får dock en uppskattning om andelen PAH:er som är tillgängliga och som kan lakas ut relativt lätt med ett polärt lösningsmedel. Tid behövs för nedbrytning Vi har funnit att biologisk behandling av PAH-förorenad jord leder till en minskning av totalhalten PAH 16 i jorden men att 16 husbyggaren nr 5 B 2010

19 den biotillgängliga fraktionen av PAH:er ökar och att den därmed kan vara högre i slutet av en behandling än vid dess början. Vid biologisk behandling av förorenade jordar är det en del i processen att göra föroreningarna mer tillgängliga för nedbrytning och det är därför viktigt att behandlingen pågår under tillräckligt lång tid så att gifterna kan reduceras. Tabell 1. Resultat från analyser. Vi har även i ett flertal studier funnit att det inte förekommer något samband mellan att de jordar som har högst totalhalter också har högst andel biotillgängliga PAH:er, vilket tyder på att det är jordens egenskaper som styr tillgängligheten mer än PAH-halterna i jorden. Riskbedömning av förorenad mark bör baseras på den biotillgängliga fraktionen av toxiska ämnen i jorden, eftersom det är den del som kan orsaka skador i miljön. Sanering påverkar jorden Man kan vara ganska säker på att det efter de flesta saneringar kommer att återstå en stor mängd icke-analyserade, biologiskt aktiva ämnen i jorden, som bildats under saneringen eller funnits där från början. Den risk som dessa kemikalier utgör är okänd men kan i princip vara allt från försumbar till betydande. Markens egenskaper kan förändras under saneringen, vilket kan bidra till att kemikalierna blir mer tillgängliga för upptag och spridning. Flera kemiska identifieringsstudier samt bioanalytiska studier krävs för att utröna risken för människa eller miljö. D nr 5 B 2010 husbyggaren 17

20 GEOTEKNIK & GRUNDLÄGGNING Yt-stabilisering kan minska behovet av krossmaterial och naturgrus. Vid fyllnaden av en parkeringsplats vid Malmö Arena användes schaktmassor av lermorän. Bindemedel frästes ner och ytornas packades. Inga eftersättningar har noterats. Yt-stabilisering minskar behov av krossmaterial Av per lindh, geotekniker, Peab I infrastrukturbyggande är jordoch stenmaterial mycket viktiga komponenter. De ingår i allt från betong och asfalt till att vara en del av undergrunden. I till exempel betong har materialet nått en hög förädlingsgrad i form av cement men innehåller även lågförädlade komponenter som ballast och filler. Även i asfalt ingår krossmaterial som ballast och filler. En vägkropp kan bestå av bundna och obundna komponenter eller en kombination av dessa. De obundna lagren består vanligtvis av krossat berg eller krossad sten men kan också bestå av naturgrus. Som komplement och ibland också som ersättning kan in-situ stabiliserade material användas. Stabiliseringen kan ersätta krossmaterial men också minska tjocklekarna på de ingående materialskikten. Stabilisering innebär att blanda naturlig jord eller krossprodukter med ett bindemedel. Stabilisering ska inte förväxlas med cementstabiliserat grus (CG). Metoderna har stora likheter men skiljer sig åt när det gäller önskad hållfasthet. En CG har en tryckhållfasthet på cirka 9 MPa emedan en stabiliserad jord har hållfastheter från några hundra kpa till maximalt cirka 4 MPa. FÖRFATTAREN Per Lindh är geotekniker på Peab. Han arbetar med infrastruktur och har stabilisering som specialitet. Per Lindh arbetar även med stabilisering av förorenad jord. Mest kross till vägar Figur 1 visar fördelningen av det totalt levererade krossmaterialet i Sverige år 2008 (Anon, 2009). Av den totala mängden producerat krossmaterial används 51 procent för vägändamål medan endast 13 procent används till betongen. När det gäller användandet av naturgrus är betongtillverkning det klart dominerande användningsområdet (40 procent), följt av väggbyggnad (24 procent), se figur 2. Fördelningen av levererat ballast baserat på materialslag visas i figur 3. Figuren visar att naturgrus, som är en ändlig resurs, fortfarande år 2008 svarar för en ganska betydande del av ballastproduktionen. Morän, som visserligen också är en ändlig produkt, svarar endast för 3 procent av ballastproduktionen trots att morän täcker 70 procent av Sveriges landyta. Skatt kan minska användning Hur ser framtiden ut? I en inte allför djärv gissning fortsätter branschen ungefär som tidigare. Möjligtvis kommer en ökad skatt på naturgrus att minska dess användning. I vissa fall är det svårt att ersätta naturgrus med krossprodukter eller morän. Denna svårighet kan till viss del överbryggas av ekonomiska incitament som till exempel den ovan nämnda skatten. I andra fall måste nya tekniska lösningar hittas för att kunna ersätta naturgrus med krossmaterial eller morän. Ett ekonomiskt och miljömässigt bra alternativ till krossmaterial och naturgrus är in-situ stabiliserat material. Materialförädling in-situ Figur 1. Användningsområde för levererat Figur 2. Användningsområde för naturgrus i Genom att använda befintliga massor krossmaterial i Sverige 2008 (efter Anon, Sverige (efter Anon, 2009). som finns i väglinjen eller vid en sidotäkt 2009). Fortsättning s. 20 P 18 husbyggaren nr 5 B 2010